Lennon tarkoituksena on jatkaa [[Kansainvälinen avaruusasema|Kansainvälisen avaruusaseman]] rakentamista. Asemalle asennetaan uusi runkoelementti (S3/S4 truss) ja aurinkokennoja.
Maanantaina 26.2 helmikuuta riehunut ukkosmyrsky ja raekuuro aiheuttivat vaurioita ainakin ulkoisen polttoainetankin eristevaahtoon. Vaurioiden tutkimiseksi ja korjaamiseksi Atlantis siirrettiin 4.3 maaliskuuta takaisin huoltohalliin. Ulkoisen polttoainesäiliön korjaukset etenevät hyvin ja pienemmät vauriot on jo korjattu. NASA irroittaa myös Atlantiksen päämoottorit tarkastusta varten, millä ei ole vaikutusta ilmoitettuun korjausaikatauluun. Tällä hetkellä NASAn sunnitelmissa Atlantis kuljetettaisiin takaisin laukaisualustalle aikaisintaan12. 6.5toukokuuta ja laukaisu tapahtuisi aikaisintaan 8.6kesäkuuta.